利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2023103694757
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于银纳米线材料的柔性电阻传感器的制备方法,其特征在于该制备方法包括如下步骤:步骤1)将分子量为5.8万与分子量130万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)按照质量比为1:1 2的~比例混合,取以上混合物1.86g溶于100mL乙二醇(EG)中,搅拌溶解后,将溶液装入三颈烧瓶内,在其中滴入1mL的控制剂,再将搅拌均匀的AgNO3/EG溶液用蠕动泵以25~100mL/h的速度加入三颈烧瓶中,继续加热反应1小时,反应结束后,得到高长径比1500以上的银纳米线材料,采用该银纳米线材料作为可变电阻材料;

步骤2)采用聚乙二醇PEG‑2000和聚丙二醇PPG‑2000质量比1:3至3:1的配比,作为混合软段的原料组分,采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)作为硬段组分,软段组分和硬段组分比例为1:1 1.5,并滴加催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)3mL,再加入质量比5 10%羟烃基双~ ~封端聚二甲基硅氧烷充分反应3h来进行改性,最后减压蒸馏除去有机溶剂后,得到有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)薄膜;

步骤3)将步骤2)获得的有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)薄膜裁剪成两个5cm×5cm的正方形,将其用无水乙醇超声清洗10min后,吹干放置干燥器中,将步骤1)获得的银纳米线离心处理好后,用移液枪将银纳米线分散在无水乙醇中得到AgNWs分散液,并且超声处理10min以免其团聚;

步骤4)将有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)薄膜材料用透明胶带黏住四边来预留出电极和粘合的位置,之后分别将两个有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)薄膜材料的一面在步骤3)中配置好的AgNWs分散液中浸泡30min,使其表面均匀覆盖上AgNWs,撕掉透明胶带,用丙酮和无水乙醇对四边进行非金属化处理;将处理好的有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)薄膜上下两端引入铜片并用导电银胶固定来作为引出电极,最后将两个有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)薄膜面对面贴合封装,得到柔性电阻传感器,柔性电阻传感器呈三明治结构;

步骤1)中所述控制剂为浓度3mmol/L的氯化铜、氯化铁、氯化钠溶液中的任意一种;

步骤1)中在以25 100mL/h的速度加入三颈烧瓶中之前采用下述步骤:将滴入1mL的控~制剂的三颈烧瓶放在140℃的油浴锅中反应1~6小时,避光称取0.51g的AgNO3溶于25mL乙二醇(EG)中,搅拌溶解过程中烧杯需要用锡纸进行包覆;

步骤1)中在反应结束后,先将得到的灰绿色油状的液体冷却至室温后装入离心管中,用500mL无水乙醇重复离心5‑6次后分散在乙醇溶液中,得到高长径比1500以上的银纳米线材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线材料的柔性电阻传感器的制备方法,其特征在于:步骤2)中在滴加3mL催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)之前,先在氮气保护下,向装有回流冷凝装置、搅拌装置和温度计的三口烧瓶中加入经脱水处理过的聚乙二醇PEG‑

2000、聚丙二醇PPG‑2000、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)。

3.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线材料的柔性电阻传感器的制备方法,其特征在于:步骤2)中在进行改性之后按中和度100%滴加三乙胺(TEA)中和15min,待体系温度降至室温,再加入溶有消泡剂的去离子水高速搅拌乳化30min,最后减压蒸馏除去有机溶剂后,得到有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)乳液,将得到的有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)乳液倒入PTFE模具中,在室温下自然固化24h,再将其置于50℃的真空烘箱中干燥48h,将得到的胶膜置于干燥皿中,得到有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线材料的柔性电阻传感器的制备方法,其特

2

征在于:柔性电阻传感器能够达到13.2 54.1Ω/m。

~

5.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线材料的柔性电阻传感器的制备方法,其特征在于:柔性电阻传感器最大灵敏度GF=21.78,平均灵敏度GF=9.58。

6.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线材料的柔性电阻传感器的制备方法,其特征在于:步骤2)中有机硅改性聚氨酯(Si‑PU)薄膜的断裂强度为10.7 14.8MPa,断裂伸长率~为289.3% 432.5%。

~

7.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线材料的柔性电阻传感器的制备方法,其特征在于:步骤3)中用移液枪将银纳米线分散在无水乙醇中得到AgNWs分散液质量浓度为5g/L、10g/L、15g/L、20g/L或 30g/L的AgNWs分散液。